Là, un robot slalome avec précision entre des œufs. A deux pas, un autre saisit, déplace et dépose ultra-rapidement des sachets souples. Plus loin, un troisième peaufine au jet d’eau haute pression les contours d’une pièce plastique sans craindre les éclaboussures. D’autres affichent leurs capacités collaboratives ou s’intègrent à des machines spéciales… Cheminer parmi les 73 cellules robotisées exposées lors des journées techniques de Stäubli – qui se sont tenues à La Roche-sur-Foron, en Haute-Savoie, du 6 au 9 décembre – fournit, en un coup d’oeil, un aperçu des dernières dynamiques de la robotique industrielle. C’est d’ailleurs une des priorités du roboticien suisse, dont le site principal est basé à Faverges (Haute-Savoie). L’Usine Nouvelle a sélectionné cinq installations particulièrement innovantes ou révélatrices des nouvelles voies qu’emprunte la robotique.
1. Robotiser le dévracage
Nathan Mann Reconnaître chaque barillet parmi un amas de pièces de plastique noir, s’en saisir, avant de le déposer dans le bac adapté. L’opération – dite de dévracage – n’a l’air de rien, mais elle donne du fil à retordre à de nombreuses pépites de la robotique. L’industriel Somfy utilise par exemple ces barillets dans ses motoréducteurs. Pour répondre à la demande de cet industriel, la pépite Innodura, qui a mis au point le concept présenté aux journées techniques de Stäubli, a décidé « d’embarquer la caméra directement dans le bras du robot », décrit son directeur, Maxime Robin. Une solution ingénieuse : alors que les caméras fixées au plafond peuvent peiner, la mobilité du robot permet de jouer sur les angles ou de s'approcher afin de percevoir tous les détails des pièces, ainsi que les parois du carton dans lesquelles elles sont amassées.
Développée pendant le confinement, la technologie a vite trouvé preneur, assure Maxime Robin, qui cite Renault et Safran parmi ses clients. Innodura a réalisé un peu plus d’un million d’euros de chiffre d’affaires en 2020 et prévoit 30% de croissance en 2021. Un exemple parmi d’autres de la place de choix que vient prendre la vision par ordinateur dans les systèmes robotiques. « Jusqu’à présent, la vision n’a pas été la panacée, mais le domaine évolue très vite et nous voyons chaque année davantage d’applications », commente d’ailleurs Jacques Dupenloup, directeur de la division robotique pour la France de Stäubli. Pour nombre de cas d'usage, le dévracage n’est pas encore mature, entravé par la recherche de préhenseurs adaptés, la diversité des pièces – qui peuvent s’imbriquer entre elles – et les reflets sur certaines surfaces.
2. Usiner sans grosse machine
Nathan Mann Les robots vont-ils devenir tatoueurs ? Presque. Pas d'aiguille ici, mais un centre de micro-usinage de précision ultra-compact, que le robot tient à bout de bras pour venir dessiner sur diverses pièces métalliques. Issu d’un projet entre la société d’usinage Precise, Stäubli, Siemens et l’école des Arts et métiers de Lille, ce dernier ne pèse que 100 kilos. « Ce centre s’accroche sur un outillage spécifique ou se pose en appui sur la pièce pour travailler et peut réaliser des opérations d'usinage précises au micron », explique le directeur technique de Precise, Alain Auffret. Piloté par la même commande numérique Siemens que celle qui dirige le robot, refroidi par air et doté d’une micro-lubrification, l’appareil peut permettre de travailler sur des pièces lourdes difficiles à déplacer, par exemple dans l’aéronautique. Mais il pourrait aussi trouver des applications dans la micromécanique de type horlogère. Reste à convaincre les clients.
3. Déplacer les bras robotiques
Nathan Mann Baptisée Helmo, cette sorte de droïde industriel – hybride entre un bras robotique et une plateforme mobile – veut combiner le meilleur des deux mondes. Capable de porter des charges jusqu’à 14 kilos, il peut changer ses propres outils et s’aide de plusieurs scanners lasers pour se déplacer à une vitesse de 2 km/h. Pas assez pour rêver de résultats olympiques, mais suffisant pour évoluer au sein des différents ateliers et machines d’une usine, pour déplacer des pièces en autonomie ou effectuer des tâches d’assemblage. Alors que les robots mobiles classiques (AMR) proposent déjà de remplacer les convoyeurs et les ponts roulants au sein des ateliers, ces nouveaux venus trouvent-ils un marché ? « Nous l’utilisons dans nos usines pour de l’assemblage, et nous avons des demandes pour le déchargement de pièces ou encore dans la pharmacie », répond Jacques Dupenloup. Autre débouché potentiel : « Faire du ghost-shifting, c’est-à-dire installer ce type de robots pour, par exemple, charger et décharger des centres d’usinage durant les plages de nuit », renchérit le directeur de la division robotique de Stäubli, Christophe Coulongeat, qui estime que les cas d’usage sont encore à inventer.
4. Aider les chirurgiens
Nathan Mann Intégré sur un chariot médical, ce bras – similaire à celui développé pour le robot Rosa de Zimmer Biomet – simule la pose d’implants de genoux et de hanches. Un exemple, parmi d’autres, des possibilités offertes par la robotique médicale pointe Christophe Coulongeat. Le robot vient en appui du chirurgien qui le manipule, pour améliorer la précision des opérations et des gestes, par exemple en stabilisant un axe avant de percer un os. Un travail complexe, pour lequel Stäubli a développé des briques technologiques spécifiques, par exemple pour fournir des indications visuelles au chirurgien, ou encore pour modifier la viscosité des huiles du robot en temps réel afin de garantir un suivi fluide des mouvements du chirurgien. Développer de telles applications nécessite en moyenne entre 3 et 7 ans de partenariats pour assimiler les contraintes que pose chaque opération, chiffre Christophe Coulongeat. Parmi ses autres partenariats, Stäubli travaille sur le cancer du foie (avec Quantum Surgical), la cataracte (avec Keranova), ou encore la bio-impression (Poietis).
5. Un robot pour fumer les saucisses
Nathan Mann Absence de chambre froide et confidentialité obligent, l’installation ne porte que sur des saucisses en plastique. Mais le rôle du robot est là : porter des chapelets de charcuterie vers les racks de fumage pour remplacer les opérateurs qui effectuent ce travail manuellement, au risque de développer des troubles musculo-squelettiques, résume David Carton, le directeur des ventes de l’intégrateur spécialisé Velec Systems, qui a fabriqué la cellule. Pas simple : alors que les bras industriels sont conçus pour manipuler des produits ultra-standardisés, leur commande doit être adaptée pour déplacer des chapelets de saucisses dont la disposition n’est jamais exactement la même.
Autre défi : manipuler des aliments sans protection impose des restrictions particulières. « Cela pose des enjeux de nettoyabilité et de prévention des développements bactériologiques, donc la cellule doit pouvoir être nettoyée rapidement et conçue de manière à favoriser l’écoulement des eaux », éclaire David Carton. D’où un design tout en inox, mais aussi l’utilisation de robots de la gamme spécialisée agroalimentaire de Stäubli. Un marché jugé stratégique, explique Christophe Coulongeat, qui y voit « un potentiel énorme », listant parmi les autres applications possibles, le désossage automatique de jambon, le tranchage du lait caillé, ou encore le retournement des meules de fromages.
Crédit photos : Nathan Mann
